HsfA9类热激因子参与植物抗逆与生长调控的分子机理

随着全球气温的上升和干旱区域的扩大，提高植物抗逆性对于保护粮食安全具有重要意义。热激因子由于可以提高植物多重抗性而受到关注。复苏植物是一类能忍耐极度干旱（失水95%）的植物，我们从复苏植物牛耳草中克隆到一个基因BhHsf1，初步研究认为其可提高转基因植物的抗热性和抗旱性，同时抑制植物生长，但其作用机制还不清楚。进化研究认为复苏植物营养组织的耐脱水性来源于种子的耐脱水性，因此本项目选取复苏植物的BhHsf1和拟南芥种子中特异表达的AtHsfA9这两个A9类热激因子，针对二者的表达调控和功能进行研究。分析它们表达的时空特异性，用酵母双杂交等方法分离鉴定与它们互作的蛋白，通过生理生化、分子生物学及遗传学手段，以突变体和转基因植物株系为材料，分析热激因子及其互作蛋白的相互作用对下游靶基因、植物抗逆反应及生长发育调控的分子机理。为解释植物对环境的适应机制和有效利用A9类转录因子提供理论依据。

本项目以复苏植物牛耳草的BhHsf1 和模式植物拟南芥的AtHsfA9 这两个A9类热激因子为研究对象，进行了HsfA9 的表达调控和功能的研究。.用REAL-TIME PCR的方法和转基因PAtHsfA9:GUS植株GUS活性检测方法研究了BhHsf1和AtHsfA9表达模式，发现与BhHsf1在牛耳草各组织中都有表达，AtHsfA9在种子和萌发的幼苗中表达强烈。利用PHsfA9:GUS报告基因检测BhHsf1和AtHsfA9对信号的响应，发现BhHsf1和AtHsfA9皆参与ABA的响应。用突变体研究AtHsfA9在抗逆性和生长调控等方面的功能，发现其参与抗热性和种子寿命。.用酵母双杂交的方法筛选到AtHsfA9的互作蛋白，其中一个为转录因子AtTFX。通过单突变体和双突变体对植物生长的影响和胁迫的响应，发现二者的互作影响到种子寿命和植物的抗热性。在种子寿命过程中AtHsfA9起主要作用，植物抗热性过程中AtTFX起主要作用。.之前对热激因子的研究多集中在热激因子调控的基因和影响的抗逆途径，本研究发现了热激因子的互作因子，该互作促进AtHsfA9行使功能，且影响到了对农业生产有重要意义的种子寿命。本项目的研究结果有助于人们对A9类热激因子的深入了解和有效利用。